TWM643021U - 能外置電壓準位的補償模組電路 - Google Patents

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周銘昌
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益和股份有限公司
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Abstract

本創作係一種能外置電壓準位的補償模組電路,其能分別連接至一LCR(inductance,capacitance,resistance)測試儀與一待測物,該補償模組電路包括三組放大器電路,其中一組放大器電路能放大所接收的電壓值,另一組放大器電路能縮小所接收的電壓值,再一組放大器電路能縮減所接收的電流值,當該補償模組電路處於啟用補償狀態時,其能夠與該LCR測試儀、待測物相電性耦合,以放大該LCR測試儀的輸出電壓,如此,藉由該補償模組電路之作用,即可不更動該LCR測試儀原有硬體規格,並滿足各種不同被動元件的測試條件,大幅提高測試上的便利性。

Description

能外置電壓準位的補償模組電路
本創作係關於補償模組電路,尤指一種應用於LCR(inductance,capacitance,resistance)測試儀,且包含一切換開關、一放大器電路與一旁路直通電路的補償模組電路,且該補償模組電路處於啟用補償狀態時,能使該LCR測試儀T的輸出電壓被放大。
按,目前針對被動元件(如:電阻、電容、電感等)之待測物(Device-under-test,簡稱DUT)進行驗收測量時,通常會使用LCR測試儀,以能測量與計算出待測物的數據是否符合產品需求。一般而言,LCR測試儀是直接電性耦合到待測物,且藉以施加交流訊號(如:電壓或電流)至待測物上,以擷取其阻抗,進而能取得待測物的電子特性。
然而,在實際使用上,由於各家廠商所生產的LCR測試儀普遍存在硬體規格不同,導致各個LCR測試儀的輸出數據不同,例如,輸出阻抗不同(如:50歐姆(Ω)~100歐姆)、輸出電壓不同(2伏特(V)~5伏特)或輸出電流不同(20毫安培(mA)~100毫安培)等,進而衍生出測試數據差異。有鑑於此,為了減少各個LCR測試儀因硬體不同所造成的數據誤差,被動元件(如:積層陶瓷電容(Multi-layer Ceramic Capacito,簡稱MLCC))通常會在規格書上標示測試所需使用的交流(AC)電壓與頻率條件等做為驗收標準,以供工作人員能選擇合適的LCR測試儀,避免發生因MLCC兩端所施加的電壓不足,而造成其測量出的電容量、阻抗值錯誤或不精準。
舉例而言,當待測物為MLCC,且其電容量為10uF(微法拉),其測試的頻率條件為1KHz以及測試的電壓值為1.0V(伏特),又,LCR測試儀的輸出阻抗為100歐姆,且輸出電壓為0.01V至2V的情況下,即使將將 LCR測試儀的輸出電壓拉高至 2V,待測物兩端的電壓值僅有 0.27V,仍舊無法滿足1.0V的測試條件,換言之,工作人員需要使用其他規格的LCR測試儀,才足以對前述MLCC進行測試,此種情況,無疑增加了業者測試上的負擔與不便。故,如何有效解決前述問題,即成為本創作之一重要課題。
為能提供使用者更加便利的測試裝置與環境,創作人在經過長久的努力研究與實驗後,終於研發出本創作之一種能外置電壓準位的補償模組電路,以能在不更改原有LCR測試儀之硬體規格的情況下,仍然能夠滿足各種被動元件的測試條件。
本創作之一目的,係提供一種能外置電壓準位的補償模組電路,其能分別連接至一LCR測試儀與一待測物,該補償模組電路包括一第一放大器電路、一第二放大器電路,一第三放大器電路、一第一旁路直通電路、一第二旁路直通電路、一第三旁路直通電路、一第四旁路直通電路、一第一切換開關、一第二切換開關、一第三切換開關、一第四切換開關、一第五切換開關、一第六切換開關、一第七切換開關與一第八切換開關,又,該第一放大器電路包含一第一運算放大器及一第一電阻,其中,該第一運算放大器的反相輸入端能電氣連接至該第一電阻的一端,該第一運算放大器的輸出端能電氣連接至該第一電阻的另一端,且該第一放大器電路能放大所接收的電壓值;該第一切換開關能電氣連接至該LCR測試儀的信號源輸出端,該第一切換開關包含一第一觸點與一第二觸點,其中,該第一觸點係電氣連接至該第一運算放大器的同相輸入端,該第二觸點係電氣連接至該第一旁路直通電路;該第二放大器電路包含一第二運算放大器及一第二電阻,其中,該第二運算放大器的輸出端能電氣連接至該第二電阻的一端,該第二運算放大器的同相輸入端能電氣連接至該第二電阻的另一端,該第二運算放大器的反相輸入端能電氣連接至接地端,且該第二放大器電路能縮小所接收的電壓值;該第二切換開關能電氣連接至該LCR測試儀的高電位測量端,該第二切換開關包含一第三觸點與一第四觸點,其中,該第三觸點能電氣連接至該第二旁路直通電路,該第四觸點能電氣連接至該第二運算放大器的輸出端;該第三切換開關能電氣連接至該LCR測試儀的低電位測量端,該第三切換開關包含一第五觸點與一第六觸點,其中,該第五觸點能電氣連接至該第二運算放大器的反相輸入端,該第六觸點能電氣連接至該第三旁路直通電路;該第三放大器電路包含一第三運算放大器及一第三電阻,其中,該第三運算放大器的輸出端能電氣連接至該第三電阻的一端,該第三運算放大器的反相輸入端能電氣連接至該第三電阻的另一端,該第三運算放大器的正相輸入端能電氣連接至接地端,且該第三放大器電路能縮減所接收的電流值;該第四切換開關能電氣連接至該LCR測試儀的電流回流端,該第四切換開關包含一第七觸點與一第八觸點,其中,該第七觸點能電氣連接至該第四旁路直通電路,該第八觸點能電氣連接至該第三運算放大器的輸出端;該第五切換開關能電氣連接至待測物的第一極性端,該第五切換開關包含一第九觸點與一第十觸 點,其中,該第九觸點能電氣連接至該第一運算放大器的輸出端,該第十觸點能電氣連接至該第一旁路直通電路;該第六切換開關能電氣連接至待測物的第一極性端,該第六切換開關包含一第十一觸點與一第十二觸點,其中,該第十一觸點能電氣連接至該第二旁路直通電路,該第十二觸點能電氣連接至該第二運算放大器的正相輸入端;該第七切換開關能電氣連接至待測物的第二極性端,該第七切換開關包含一第十三觸點與一第十四觸點,其中,該第十三觸點能電氣連接至該第二運算放大器的反相輸入端,該第十四觸點能電氣連接至該第三旁路直通電路;該第八切換開關能電氣連接至待測物的第二極性端,該第八切換開關包含一第十五觸點與一第十六觸點,其中,該第十五觸點能電氣連接至該第四旁路直通電路,該第十六觸點能電氣連接至該第三運算放大器的反相輸入端;如此,藉由該補償模組電路之作用,能夠在不更動該LCR測試儀原有硬體規格的情況下,放大其輸出電壓,以能滿足各種不同被動元件的測試條件。
可選地,該補償模組電路包含一啟用補償狀態與一關閉補償狀態,在該補償模組電路處於該啟用補償狀態的情況下,該第一切換開關的該第一觸點呈導通態樣,該第二切換開關的第四觸點呈導通態樣,該第三切換開關的第五觸點呈導通態樣,該第四切換開關的第八觸點呈導通態樣,該第五切換開關的第九觸點呈導通態樣,該第六切換開關的第十二觸點呈導通態樣,該第七切換開關的第十三觸點呈導通態樣,該第八切換開關的第十六觸點呈導通態樣。
可選地,在該補償模組電路處於該關閉補償狀態的情況下,該第一切換開關的該第二觸點呈導通態樣,該第二切換開關的第三觸點呈導通態樣,該第三切換開關的第六觸點呈導通態樣,該第四切換開關的第七觸點呈導通態 樣,該第五切換開關的第十觸點呈導通態樣,該第六切換開關的第十一觸點呈導通態樣,該第七切換開關的第十四觸點呈導通態樣,該第八切換開關的第十五觸點呈導通態樣。
可選地,該第一電阻、該第二電阻與該第三電阻之電阻值分別為1000歐姆。
可選地,該第五切換開關與該第六切換開關能分別透過一BNC連接線而電氣連接至該待測物的該第一極性端。
可選地,該第七切換開關與該第八切換開關能分別透過另一BNC連接線而電氣連接至該待測物的該第二極性端。
為便 貴審查委員能對本創作目的、技術特徵及其功效,做更進一步之認識與瞭解,茲舉實施例配合圖式,詳細說明如下:
11:第一切換開關
111:第一觸點
112:第二觸點
12:第二切換開關
121:第三觸點
122:第四觸點
13:第三切換開關
131:第五觸點
132:第六觸點
14:第四切換開關
141:第七觸點
142:第八觸點
15:第五切換開關
151:第九觸點
152:第十觸點
16:第六切換開關
161:第十一觸點
162:第十二觸點
17:第七切換開關
171:第十三觸點
172:第十四觸點
18:第八切換開關
181:第十五觸點
182:第十六觸點
21:第一放大器電路
211:第一運算放大器
22:第二放大器電路
221:第二運算放大器
23:第三放大器電路
231:第三運算放大器
31:第一旁路直通電路
32:第二旁路直通電路
33:第三旁路直通電路
34:第四旁路直通電路
C:補償模組電路
T:LCR測試儀
E1:信號源輸出端
E2:高電位測量端
E3:低電位測量端
E4:電流回流端
D:待測物
R1:第一電阻
R2:第二電阻
R3:第三電阻
[圖1]係本創作之LCR測試儀、補償模組電路與待測物的電氣連接示意圖;[圖2]係本創作之一實施例的補償模組電路處於啟用補償狀態的示意圖;及[圖3]係本創作之一實施例的補償模組電路處於關閉補償狀態的示意圖。
為使本創作之目的、技術內容與優點更加清楚明白,以下結合具體實施方式,並參照附圖,對本創作所公開的實施方式進一步詳細說明。本領域之技藝人士可由本說明書所公開的內容瞭解本創作的優點與效果,且本創作尚 可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用,在不悖離本創作的構思下進行各種修改與變更。另,需特別聲明者,乃本創作的附圖僅為簡單示意說明,而非依實際尺寸進行描繪。此外,除非上下文有明確指出或定義,否則本創作之“一”、“該”之含義包括複數。又,以下實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容,但所公開的內容並非用以限制本創作的保護範圍。
本文所使用的術語係具有本領域的普通含義,在有衝突的情況下,應以本文所給出之任何定義作為理解的依據。由於同一件事可以用多種方式表達,替代詞語與同義詞可用於本文所討論或敘述的任何術語,且在本文是否闡述或討論術語方面沒有特殊限定,一個或多個同義詞的使用並不能排除其他同義詞。在本創作之說明書中任何地方所使用的實施例,包括任何術語的使用,都僅是說明性,絕不限制本創作或任何術語的範圍與含義。同樣地,本創作並不侷限於說明書所揭露的各種實施例。雖然本文中可能使用術語第一、第二或第三等來描述各種元件,但各該元件不應受前述術語的限制,前述術語主要是用以區分一元件與另一元件,而不應對任何元件施加任何實質性限制,且不應限制各個元件在實際應用上的組裝或設置順序。
此外,本文中所使用的術語“或”,應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。再者,本文中所使用的“實質上(substantially)”或“近似(approximately)”等用語,可以指一可為本領域技藝人士所承認或決定的對於某特定值的偏差範圍中的數值或複數數值的平均值,包括考慮到受到測量系統或設備的限制,而對該特定值進行測量時的可能產生的一定 特定的誤差,例如:實質上(substantially)所述及的數值,能夠包括該特定值的±5%、±3%、±1%、±0.5%、±0.1%或一個或多個標準差範圍。
本創作係一種能外置電壓準位的補償模組電路,請參閱圖1所示,在實際使用上,該補償模組電路C能分別電氣連接至一LCR測試儀(LCR Meter)T與一待測物D(如:積層陶瓷電容(Multi-layer Ceramic Capacito,簡稱MLCC)),在一較佳實施例中,該補償模組電路C能被製作成獨立裝置,並被組裝至該LCR測試儀T上,且能透過BNC(Bayonet Neill-Concelman)連接線連接至該待測物D(但不以此為限),以能在不更動該LCR測試儀T原有電路架構與功能的情況下,透過該補償模組電路C而提高輸出電壓,進而滿足各種待測物D的測試條件。茲就該補償模組電路C的必要等效電路架構及其原理進行說明,本領域之技藝人士能在掌握後述之本創作的技術特徵後,根據實際產品需求,而增加額外的其餘電路(如:繼電器控制電路、低雜訊高穩度電源電路等),合先陳明。
承上,復請參閱圖1所示,該補償模組電路C的技術概念係至少包含一切換開關(如:繼電器(relay),但不以此為限)、一放大器電路與一旁路直通電路,當該補償模組電路C處於一啟用補償狀態時,該切換開關會使該LCR測試儀T、該放大器電路與該待測物D三者形成電氣連接,以使該LCR測試儀T的輸出電壓經由該補償模組電路C之作用,而能放大至符合該待測物D所需的測試條件;當該補償模組電路C處於一關閉補償狀態時,該切換開關會使該LCR測試儀T、該旁路直通電路與該待測物D三者形成電氣連接,以使用該LCR測試儀T原有的輸出電壓對該待測物D進行測試,如此,即可提高該LCR測試儀T量測待測物D的精度,且不需要再針對量測結果做實部(電阻)/虛部(電抗)的相位校正。
在一實施例中,該補償模組電路C的必要電路架構能包括八個切換開關、三個放大器電路與四個旁路直通電路,其中,各該切換開關分別設有兩個觸點,使得公共端(或稱共點)能與其中一個觸點保持導通狀態,而與另一個觸點保持斷開狀態。請參閱圖2所示,在該實施例中,八個切換開關分別為第一切換開關11、第二切換開關12、第三切換開關13、第四切換開關14、第五切換開關15、第六切換開關16、第七切換開關17與第八切換開關18,其中,該第一切換開關11至少設有一第一觸點111與一第二觸點112;該第二切換開關12至少設有一第三觸點121與一第四觸點122;該第三切換開關13至少設有一第五觸點131與一第六觸點132;該第四切換開關14至少設有一第七觸點141與一第八觸點142;該第五切換開關15至少設有一第九觸點151與一第十觸點152;該第六切換開關16至少設有一第十一觸點161與一第十二觸點162;該第七切換開關17至少設有一第十三觸點171與一第十四觸點172;該第八切換開關18至少設有一第十五觸點181與一第十六觸點182。
另外,復請參閱圖2所示,由於該LCR測試儀T的測量方式為四線量測,因此,其上能設有信號源輸出端E1(如LCR測試儀T上所標示的"Source",但實際標示內容以各家業者的產品為準)、高電位測量端E2(如LCR測試儀T上所標示的"M+",但實際標示內容以各家業者的產品為準)、低電位測量端E3(如LCR測試儀T上所標示的"M-",但實際標示內容以各家業者的產品為準)與電流回流端E4(如LCR測試儀T上所標示的"Retum",但實際標示內容以各家業者的產品為準)。又,該第一切換開關11能電氣連接至該LCR測試儀T的信號源輸出端E1,例如,其公共端能電氣連接至該LCR測試儀T的信號源輸出端E1;該第二切換開關12能電氣連接至該LCR測試儀T的高電位測量端E2,例如,其公共端能電氣連 接至該LCR測試儀T的高電位測量端E2;該第三切換開關13能電氣連接至該LCR測試儀T的低電位測量端E3,例如,其公共端能電氣連接至該LCR測試儀T的低電位測量端E3;該第四切換開關14能電氣連接至該LCR測試儀T的電流回流端E4,例如,其公共端能電氣連接至該LCR測試儀T的電流回流端E4。
又,復請參閱圖2所示,該第五切換開關15能電氣連接至待測物D的第一極性端,例如,其公共端能透過SMD治具或連接線(如:BNC連接線)電氣連接至該待測物D的第一極性端(如:正極),部分實施例中,該補償模組電路C所製成的裝置上,對應該第五切換開關15之公共端能夠標示為"FS"或"Front side Source";該第六切換開關16能電氣連接至待測物D的該第一極性端,例如,其公共端能透過SMD治具或連接線(如:BNC連接線)電氣連接至該待測物D的第一極性端(如:正極),部分實施例中,該補償模組電路C所製成的裝置上,對應該第六切換開關16之公共端能夠標示為"FM+"或"Front side Meter +";該第七切換開關17能電氣連接至待測物D的第二極性端,例如,其公共端能透過SMD治具或連接線(如:BNC連接線)電氣連接至該待測物D的第二極性端(如:負極),部分實施例中,該補償模組電路C所製成的裝置上,對應該第七切換開關17之公共端能夠標示為"FM-"或"Front side Meter -";該第八切換開關18能電氣連接至待測物D的該第二極性端,例如,其公共端能透過SMD治具或連接線(如:BNC連接線)電氣連接至該待測物D的第二極性端(如:負極),部分實施例中,該補償模組電路C所製成的裝置上,對應該第八切換開關18之公共端能夠標示為"FR"或"Front side Return"。
再者,復請參閱圖2所示,在該實施例中,三個放大器電路分別為一第一放大器電路21、一第二放大器電路22與一第三放大器電路23,其中,該 第一放大器電路21能電氣連接至該第一切換開關11與第五切換開關15,該第一放大器電路21至少包含一第一運算放大器211及一第一電阻R1,該第一運算放大器211的反相輸入端能電氣連接至該第一電阻R1的一端,且前述反相輸入端還能接地;該第一運算放大器211的同相輸入端能電氣連接至該第一切換開關11的第一觸點111;該第一運算放大器211的輸出端能電氣連接至該第一電阻R1的另一端,且前述輸出端還能電氣連接至該第五切換開關15的第九觸點151。又,在該實施例中,該第一放大器電路21相當於升壓電路(booster),其能將來自該信號源輸出端E1的輸出電壓放大至2.5倍(但不以此為限),此外,部分實施例中,該第一電阻R1的電阻值能為1K歐姆,但不以此為限。
承上,復請參閱圖2所示,當該補償模組電路C處於啟用補償狀態時,該第一切換開關11的第一觸點111呈導通態樣,該第五切換開關15的第九觸點151亦呈導通態樣,使得該LCR測試儀T的信號源輸出端E1、該第一放大器電路21與該待測物D的第一極性端彼此相電氣導通(如圖2所示);當該補償模組電路C處於關閉補償狀態時,該第一切換開關11的第一觸點111呈斷開態樣,該第五切換開關15的第九觸點151亦呈斷開態樣,使得該LCR測試儀T的信號源輸出端E1、該第一放大器電路21與該待測物D的第一極性端彼此間不會電氣導通(如圖3所示)。
另外,復請參閱圖2所示,在該實施例中,該第二放大器電路22能電氣連接至該第二切換開關12、第三切換開關13、第六切換開關16與第七切換開關17,其中,該第二放大器電路22包含一第二運算放大器221及一第二電阻R2,該第二運算放大器221的輸出端能電氣連接至該第二電阻R2的一端,且前述輸出端還能電氣連接至該第二切換開關12的第四觸點122;該第二運算放大器 221的同相輸入端能電氣連接至該第二電阻R2的另一端,且前述同相輸入端能電氣連接至該第六切換開關16的第十二觸點162;該第二運算放大器221的反相輸入端能電氣連接至該第三切換開關13的第五觸點131,且前述反相輸入端還能電氣連接至該第七切換開關17的第十三觸點171,並能接地。又,在該實施例中,該第二放大器電路22相當於電壓衰減器,其能將第一放大器電路21所升壓過的電壓縮小(理想上縮減為1/2.5倍,但不以此為限)後,再送回至該LCR測試儀T進行量測,以防止被提高的電壓值超出該LCR測試儀T的測量範圍(量程),此外,部分實施例中,該第二電阻R2的電阻值能為1K歐姆,但不以此為限。。
承上,復請參閱圖2所示,當該補償模組電路C處於啟用補償狀態時,該第二切換開關12的第四觸點122呈導通態樣,該第六切換開關16的第十二觸點162亦呈導通態樣,使得該LCR測試儀T的高電位測量端E2、該第二放大器電路22與該待測物D的第一極性端彼此相電氣導通(如圖2所示),又,該第三切換開關13的第五觸點131呈導通態樣,該第七切換開關17的第十三觸點171亦呈導通態樣,使得該LCR測試儀T的低電位測量端E3、該第二放大器電路22與該待測物D的第二極性端彼此相電氣導通(如圖2所示);當該補償模組電路C處於關閉補償狀態時,該第一切換開關11的第一觸點111、該第三切換開關13的第五觸點131、該第五切換開關15的第九觸點151與該第七切換開關17的第十三觸點171均呈斷開態樣,使得該LCR測試儀T的高電位測量端E2、第二放大器電路22與待測物D的第一極性端彼此間不會電氣導通(如圖3所示),以及該LCR測試儀T的低電位測量端E3、第二放大器電路22與待測物D的第二極性端彼此間不會電氣導通(如圖3所示)。
再者,復請參閱圖2所示,在該實施例中,該第三放大器電路23能電氣連接至該第四切換開關14與第八切換開關18,其中,該第三放大器電路23包含一第三運算放大器231及一第三電阻R3,該第三運算放大器231的輸出端能電氣連接至該第三電阻R3的一端,且前述輸出端還能電氣連接至該第四切換開關14的第八觸點142;該第三運算放大器231的反相輸入端能電氣連接至該第三電阻R3的另一端,且前述反相輸入端還能電氣連接至該第八切換開關18的第十六觸點182;該第三運算放大器231的正相輸入端則能接地。又,在該實施例中,該第三放大器電路23能夠將返回LCR測試儀T之迴路的電流倍率進行調整(理想上縮減為1/10倍,但不以為限),此外,部分實施例中,該第三電阻R3的電阻值能為1K歐姆,但不以此為限。
承上,復請參閱圖2所示,當該補償模組電路C處於啟用補償狀態時,該第四切換開關14的第八觸點142呈導通態樣,該第八切換開關18的第十六觸點182亦呈導通態樣,使得該LCR測試儀T的電流回流端E4、該第二放大器電路22與該待測物D的第二極性端彼此相電氣導通(如圖2所示);當該補償模組電路C處於關閉補償狀態時,該第四切換開關14的第八觸點142與該第八切換開關18的第十六觸點182均呈斷開態樣,使得該LCR測試儀T的電流回流端E4、第三放大器電路23與待測物D的第二極性端彼此間不會電氣導通(如圖3所示)。
另外,復請參閱圖2所示,在該實施例中,四個旁路直通電路分別為第一旁路直通電路31、第二旁路直通電路32、第三旁路直通電路33與第四旁路直通電路34,其中,該第一旁路直通電路31能分別電氣連接至該第一切換開關11的第二觸點112與第五切換開關15的第十觸點152,當該補償模組電路C處於啟用補償狀態時,該第一切換開關11的第二觸點112與第五切換開關15的第十觸 點152均呈導通態樣,使得該LCR測試儀T的信號源輸出端E1、該第一旁路直通電路31與該待測物D的第一極性端彼此相電氣導通(如圖2所示);當該補償模組電路C處於關閉補償狀態時,該第一切換開關11的第二觸點112與第五切換開關15的第十觸點152均呈斷開態樣,使得該LCR測試儀T的信號源輸出端E1、該第一旁路直通電路31與該待測物D的第一極性端彼此間不會電氣導通(如圖3所示)。
承上,復請參閱圖2所示,在該實施例中,該第二旁路直通電路32能分別電氣連接至該第二切換開關12的第三觸點121與第六切換開關16的第十一觸點161,當該補償模組電路C處於啟用補償狀態時,該第二切換開關12的第三觸點121與第六切換開關16的第十一觸點161均呈導通態樣,使得該LCR測試儀T的高電位測量端E2、該第二旁路直通電路32與該待測物D的第一極性端彼此相電氣導通(如圖2所示);當該補償模組電路C處於關閉補償狀態時,該第二切換開關12的第三觸點121與第六切換開關16的第十一觸點161均呈斷開態樣,使得該LCR測試儀T的高電位測量端E2、該第二旁路直通電路32與該待測物D的第一極性端彼此間不會電氣導通(如圖3所示)。
又,復請參閱圖2所示,在該實施例中,該第三旁路直通電路33能分別電氣連接至該第三切換開關13的第六觸點132與第七切換開關17的第十四觸點172,當該補償模組電路C處於啟用補償狀態時,該第三切換開關13的第六觸點132與第七切換開關17的第十四觸點172均呈導通態樣,使得該LCR測試儀T的低電位測量端E3、該第三旁路直通電路33與該待測物D的第二極性端彼此相電氣導通(如圖2所示);當該補償模組電路C處於關閉補償狀態時,該第三切換開關13的第六觸點132與第七切換開關17的第十四觸點172均呈斷開態樣,使得該 LCR測試儀T的低電位測量端E3、該第三旁路直通電路33與該待測物D的第二極性端彼此間不會電氣導通(如圖3所示)。
復請參閱圖2所示,在該實施例中,該第四旁路直通電路34能分別電氣連接至該第四切換開關14的第七觸點141與第八切換開關18的第十五觸點181,當該補償模組電路C處於啟用補償狀態時,該第四切換開關14的第七觸點141與第八切換開關18的第十五觸點181均呈導通態樣,使得該LCR測試儀T的電流回流端E4、該第四旁路直通電路34與該待測物D的第二極性端彼此相電氣導通(如圖2所示);當該補償模組電路C處於關閉補償狀態時,該第四切換開關14的第七觸點141與第八切換開關18的第十五觸點181均呈斷開態樣,使得該LCR測試儀T的電流回流端E4、該第四旁路直通電路34與該待測物D的第二極性端彼此間不會電氣導通(如圖3所示)。
綜上所述,透過本創作之補償模組電路C的設計,其能夠將LCR測試儀T的輸出電壓提高(如該第一放大器電路21能放大所接收的電壓值),以滿足部分被動元件(如:積層陶瓷電容)的測試條件,且該補償模組電路C還能夠縮減電壓(如該第二放大器電路22能縮小所接收的電壓值)與電流(如該第三放大器電路23能縮減所接收的電流值),以送回該LCR測試儀T進行量測,避免前述電壓與電流的數值超過該LCR測試儀T的原有量程。舉例而言,當待測物為MLCC,且其電容量為10uF(微法拉),其測試的頻率條件為1KHz以及測試的電壓值為1.0V(伏特),又,LCR測試儀T的輸出阻抗能由100歐姆降低至10歐姆,且輸出電壓被放大至2.5倍,在前述情況下,LCR測試儀T僅需要輸出1.63V,即可使待測物D兩端的電壓值滿足1.0V的測試條件。此外,前述測試之待測物D兩端的電流會提高至62.9mA,導致電流量超出該LCR測試儀T的規格,而該補償模組電路C 還能縮減前述電流量,使得該LCR測試儀T不會因信號過載而造成量值失真的問題。換言之,業者實質上不需更動原有LCR測試儀T的架構,即可根據實際需求(如:針對1pF至100pF的電容值進行量測),而使補償模組電路C處於啟用補償狀態或關閉補償狀態,大幅提高使用上的便利性。
按,以上所述,僅係本創作之較佳實施例,惟,本創作所主張之權利範圍,並不侷限於此,按凡熟悉該項技藝人士,依據本創作所揭露之技術內容,可輕易思及之等效變化,均應屬不脫離本創作之保護範疇。
11:第一切換開關
111:第一觸點
112:第二觸點
12:第二切換開關
121:第三觸點
122:第四觸點
13:第三切換開關
131:第五觸點
132:第六觸點
14:第四切換開關
141:第七觸點
142:第八觸點
15:第五切換開關
151:第九觸點
152:第十觸點
16:第六切換開關
161:第十一觸點
162:第十二觸點
17:第七切換開關
171:第十三觸點
172:第十四觸點
18:第八切換開關
181:第十五觸點
182:第十六觸點
21:第一放大器電路
211:第一運算放大器
22:第二放大器電路
221:第二運算放大器
23:第三放大器電路
231:第三運算放大器
31:第一旁路直通電路
32:第二旁路直通電路
33:第三旁路直通電路
34:第四旁路直通電路
C:補償模組電路
T:LCR測試儀
E1:信號源輸出端
E2:高電位測量端
E3:低電位測量端
E4:電流回流端
D:待測物
R1:第一電阻
R2:第二電阻
R3:第三電阻

Claims (6)

  1. 一種能外置電壓準位的補償模組電路,係能分別連接至一LCR(inductance,capacitance,resistance)測試儀與一待測物,包括:一第一放大器電路,包含一第一運算放大器及一第一電阻,其中,該第一運算放大器的反相輸入端能電氣連接至該第一電阻的一端,該第一運算放大器的輸出端能電氣連接至該第一電阻的另一端,且該第一放大器電路能放大所接收的電壓值;一第一旁路直通電路;一第一切換開關,係能電氣連接至該LCR測試儀的信號源輸出端,該第一切換開關包含一第一觸點與一第二觸點,其中,該第一觸點係電氣連接至該第一運算放大器的同相輸入端,該第二觸點係電氣連接至該第一旁路直通電路;一第二放大器電路,包含一第二運算放大器及一第二電阻,其中,該第二運算放大器的輸出端能電氣連接至該第二電阻的一端,該第二運算放大器的同相輸入端能電氣連接至該第二電阻的另一端,該第二運算放大器的反相輸入端能電氣連接至接地端,且該第二放大器電路能縮小所接收的電壓值;一第二旁路直通電路;一第二切換開關,係能電氣連接至該LCR測試儀的高電位測量端,該第二切換開關包含一第三觸點與一第四觸點,其中,該第三觸點能電氣連接至該第二旁路直通電路,該第四觸點能電 氣連接至該第二運算放大器的輸出端;一第三旁路直通電路;一第三切換開關,係能電氣連接至該LCR測試儀的低電位測量端,該第三切換開關包含一第五觸點與一第六觸點,其中,該第五觸點能電氣連接至該第二運算放大器的反相輸入端,該第六觸點能電氣連接至該第三旁路直通電路;一第三放大器電路,包含一第三運算放大器及一第三電阻,其中,該第三運算放大器的輸出端能電氣連接至該第三電阻的一端,該第三運算放大器的反相輸入端能電氣連接至該第三電阻的另一端,該第三運算放大器的正相輸入端能電氣連接至接地端,且該第三放大器電路能縮減所接收的電流值;一第四旁路直通電路;一第四切換開關,係能電氣連接至該LCR測試儀的電流回流端,該第四切換開關包含一第七觸點與一第八觸點,其中,該第七觸點能電氣連接至該第四旁路直通電路,該第八觸點能電氣連接至該第三運算放大器的輸出端;一第五切換開關,其能電氣連接至待測物的第一極性端,該第五切換開關包含一第九觸點與一第十觸點,其中,該第九觸點能電氣連接至該第一運算放大器的輸出端,該第十觸點能電氣連接至該第一旁路直通電路;一第六切換開關,其能電氣連接至待測物的第一極性端,該第六切換開關包含一第十一觸點與一第十二觸點,其中,該第十 一觸點能電氣連接至該第二旁路直通電路,該第十二觸點能電氣連接至該第二運算放大器的正相輸入端;一第七切換開關,其能電氣連接至待測物的第二極性端,該第七切換開關包含一第十三觸點與一第十四觸點,其中,該第十三觸點能電氣連接至該第二運算放大器的反相輸入端,該第十四觸點能電氣連接至該第三旁路直通電路;及一第八切換開關,其能電氣連接至待測物的第二極性端,該第八切換開關包含一第十五觸點與一第十六觸點,其中,該第十五觸點能電氣連接至該第四旁路直通電路,該第十六觸點能電氣連接至該第三運算放大器的反相輸入端。
  2. 如請求項1所述之補償模組電路,其中,該補償模組電路包含一啟用補償狀態與一關閉補償狀態,在該補償模組電路處於該啟用補償狀態的情況下,該第一切換開關的該第一觸點呈導通態樣,該第二切換開關的第四觸點呈導通態樣,該第三切換開關的第五觸點呈導通態樣,該第四切換開關的第八觸點呈導通態樣,該第五切換開關的第九觸點呈導通態樣,該第六切換開關的第十二觸點呈導通態樣,該第七切換開關的第十三觸點呈導通態樣,該第八切換開關的第十六觸點呈導通態樣。
  3. 如請求項2所述之補償模組電路,其中,在該補償模組電路處於該關閉補償狀態的情況下,該第一切換開關的該第二觸點呈導通態樣,該第二切換開關的第三觸點呈導通態樣,該第三切換開關的第六觸點呈導通態樣,該第四切換開關的第七觸點呈導 通態樣,該第五切換開關的第十觸點呈導通態樣,該第六切換開關的第十一觸點呈導通態樣,該第七切換開關的第十四觸點呈導通態樣,該第八切換開關的第十五觸點呈導通態樣。
  4. 如請求項1所述之補償模組電路,其中,該第一電阻、該第二電阻與該第三電阻之電阻值分別為1000歐姆。
  5. 如請求項1所述之補償模組電路,其中,該第五切換開關與該第六切換開關能分別透過一BNC連接線而電氣連接至該待測物的該第一極性端。
  6. 如請求項5所述之補償模組電路,其中,該第七切換開關與該第八切換開關能分別透過另一BNC連接線而電氣連接至該待測物的該第二極性端。
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